JPS63293051A - 炭素繊維強化炭素複合材料 - Google Patents
炭素繊維強化炭素複合材料Info
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- JPS63293051A JPS63293051A JP62129147A JP12914787A JPS63293051A JP S63293051 A JPS63293051 A JP S63293051A JP 62129147 A JP62129147 A JP 62129147A JP 12914787 A JP12914787 A JP 12914787A JP S63293051 A JPS63293051 A JP S63293051A
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- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 30
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は層間接着力を強化した炭素繊維強化炭素複合材
料に関するものである。
料に関するものである。
［従来の技術］
炭素繊維強化炭素複合材料の強化繊維の形状は、チョツ
プドファイバーペーパー、不織布、長繊維（１次元強化
）、織布（２次元）、３次元織等があげられる。
プドファイバーペーパー、不織布、長繊維（１次元強化
）、織布（２次元）、３次元織等があげられる。
強化繊維として、短繊維であるチョツプドファイバーペ
ーパーを用いた場合、又は不織布を用いた場合の炭素繊
維強化炭素複合材料は、強度が弱く構造材として使用に
耐えない。また良識１ｔ（１次元強化）の場合は、一方
向についてのみ高強度という異方性が強すぎて構造材と
しての使用に問題がある。また３次元織物の場合は、強
度も等方的であるため構造材として最適であるが、３次
元織物は非常に高価であること、また中心部を高密度化
することが難しいという欠点がある。
ーパーを用いた場合、又は不織布を用いた場合の炭素繊
維強化炭素複合材料は、強度が弱く構造材として使用に
耐えない。また良識１ｔ（１次元強化）の場合は、一方
向についてのみ高強度という異方性が強すぎて構造材と
しての使用に問題がある。また３次元織物の場合は、強
度も等方的であるため構造材として最適であるが、３次
元織物は非常に高価であること、また中心部を高密度化
することが難しいという欠点がある。
織布の場合上記のような問題点はないものの、目的の炭
素複合材料の製造においては、通常１種類の２次元織布
（あみ方、糸間隔、収束糸のフィラメント数、カーボン
ファイバーの種類が同じもの）を用いたプリプレグを積
層してから焼成するという工程をとるため、積層方向の
接着強度が弱い。すなわち層間剪断強度が弱いという問
題点がある。 本発明は上記問題点に鑑み成されたもの
でありその目的は、２次元織炭素繊維織布を用いたプリ
プレグの複数を積層した構造でありながら、層間接着強
度の高い、炭素繊維強化炭素複合材料を提供することに
ある。
素複合材料の製造においては、通常１種類の２次元織布
（あみ方、糸間隔、収束糸のフィラメント数、カーボン
ファイバーの種類が同じもの）を用いたプリプレグを積
層してから焼成するという工程をとるため、積層方向の
接着強度が弱い。すなわち層間剪断強度が弱いという問
題点がある。 本発明は上記問題点に鑑み成されたもの
でありその目的は、２次元織炭素繊維織布を用いたプリ
プレグの複数を積層した構造でありながら、層間接着強
度の高い、炭素繊維強化炭素複合材料を提供することに
ある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の上記目的は、２次元織炭素繊維織布を用いたプ
リプレグの複数が積層されてなる炭素繊維強化炭素複合
材料において、隣接するプリプレグの織布による表面状
態が互いに異なっていることを特徴とする炭素繊維強化
炭素複合材料によって達成される。
リプレグの複数が積層されてなる炭素繊維強化炭素複合
材料において、隣接するプリプレグの織布による表面状
態が互いに異なっていることを特徴とする炭素繊維強化
炭素複合材料によって達成される。
本発明において隣接するプリプレグの織布による表面状
態を互いに異なるようにするのは、プリプレグ間の接着
を強力にするためである。そのための手段としては、織
布の、あみ方、糸間隔、収束系のフィラメント数、炭素
繊維を異ならせること、織布のおき方を異ならせること
等が挙げられ、それらを組み合わせて用いてもよい。
態を互いに異なるようにするのは、プリプレグ間の接着
を強力にするためである。そのための手段としては、織
布の、あみ方、糸間隔、収束系のフィラメント数、炭素
繊維を異ならせること、織布のおき方を異ならせること
等が挙げられ、それらを組み合わせて用いてもよい。
ここであみ方としては、平織、朱子織、綾織等が用いら
れる。また糸間隔とは、縦糸・横糸のいずれかもしくは
そゐ両方のピッチである。また収束糸のフィラメント数
とは、縦糸・横糸の一束の糸に含まれる炭素繊維の数の
ことであり、ひとつの織布の中にも数種のフィラメント
数の収束糸が含まれ得る。また炭素繊維の種類とは、炭
素繊維の原料（Ｐ Ａ Ｎ、ピッチ、レーヨン等）や線
径、成分（炭素質・黒鉛質）である。また織布のおき方
とは、プリプレグを積層して成形する際のプリプレグの
並べ方であり、具体的には織布のおき方を異ならせるた
めに積層時に隣接するプリプレグの凹の位置に凸を合わ
せるようにする。
れる。また糸間隔とは、縦糸・横糸のいずれかもしくは
そゐ両方のピッチである。また収束糸のフィラメント数
とは、縦糸・横糸の一束の糸に含まれる炭素繊維の数の
ことであり、ひとつの織布の中にも数種のフィラメント
数の収束糸が含まれ得る。また炭素繊維の種類とは、炭
素繊維の原料（Ｐ Ａ Ｎ、ピッチ、レーヨン等）や線
径、成分（炭素質・黒鉛質）である。また織布のおき方
とは、プリプレグを積層して成形する際のプリプレグの
並べ方であり、具体的には織布のおき方を異ならせるた
めに積層時に隣接するプリプレグの凹の位置に凸を合わ
せるようにする。
以上の手段を単独で又は組み合わせて用いれば、積層し
た場合、プリプレグ表面の凹凸の周期や振幅が異なるた
め及び／又は凹凸がかみあわさるため、隣接するプリプ
レグの炭素繊維がからみあうかたちとなり、眉間強度を
向上させることができる。
た場合、プリプレグ表面の凹凸の周期や振幅が異なるた
め及び／又は凹凸がかみあわさるため、隣接するプリプ
レグの炭素繊維がからみあうかたちとなり、眉間強度を
向上させることができる。
以下、本発明を実施例を挙げて説明する。
［実施例］
比較例１
（１）ＰＡＮ系炭素繊維の１０００本フィラメントを平
織にした織布を用いたプリプレグを１００枚用意し、適
当に重ね合わせ加圧成形した。
織にした織布を用いたプリプレグを１００枚用意し、適
当に重ね合わせ加圧成形した。
（２）その後、不活性雰囲気で２０００℃まで焼成し炭
素繊維強化炭素複合材料を得た。
素繊維強化炭素複合材料を得た。
尚、プリプレグは炭素繊維：自己焼結性炭素粉末：樹脂
＝１：１：１（重量比）で構成されている。
＝１：１：１（重量比）で構成されている。
成形条件は、温度２００℃面圧力２０ｋｇ／ａｍ”加圧
時間１０分とし、焼成条件は、ｔｏｏｏ℃まで昇温速度
３０℃／ｈその後２０００℃まで１００℃／ｈ面圧力５
００ ｋｇ／ｃ♂で行った。
時間１０分とし、焼成条件は、ｔｏｏｏ℃まで昇温速度
３０℃／ｈその後２０００℃まで１００℃／ｈ面圧力５
００ ｋｇ／ｃ♂で行った。
実施例１
（１）比較例１で用いたプリプレグを、１００枚用意し
、隣接するプリプレグの縦糸と横糸の交点が重ならない
ように重ね合わせ加圧成形した。
、隣接するプリプレグの縦糸と横糸の交点が重ならない
ように重ね合わせ加圧成形した。
（２）その後比較例と同条件で焼成し、炭素繊維強化炭
素複合材料を得た。
素複合材料を得た。
（実施例２）
（１）ＰＡＮ系炭素繊維の１０００本フィラメントを平
織、８朱子織、綾織にした織布を用いたプリプレグをそ
れぞれ３５枚ずつ用意し、平織・８朱子織・綾織・平織
・・・・・・の順に重ね合わせ加圧成形した。
織、８朱子織、綾織にした織布を用いたプリプレグをそ
れぞれ３５枚ずつ用意し、平織・８朱子織・綾織・平織
・・・・・・の順に重ね合わせ加圧成形した。
（２）その後比較例１と同条件で焼成し炭素繊維強化炭
素複合材料を得た。
素複合材料を得た。
実施例３
（１）ＰＡＮ系炭素繊維の１０００本フィラメントを平
織にした２種類の織布を用いたプリプレグをそれぞれ５
０枚ずつ用意した。Ｉｌｌ類は、縦糸・横糸とも１０＋
ｎｍに９本収束糸が存在するもの、もう１種は１０ｍに
７本収束糸が存在する織布でこれらを交互に重ね合わせ
加圧成形した。
織にした２種類の織布を用いたプリプレグをそれぞれ５
０枚ずつ用意した。Ｉｌｌ類は、縦糸・横糸とも１０＋
ｎｍに９本収束糸が存在するもの、もう１種は１０ｍに
７本収束糸が存在する織布でこれらを交互に重ね合わせ
加圧成形した。
（２）その後比較例１と同条件で焼成し、炭素繊維強化
炭素複合材料を得た。
炭素複合材料を得た。
実施例４
（１）ＰＡＮ系炭素繊維のフィラメント数がｌ０００本
、２０００本、３０００本、６０００本。
、２０００本、３０００本、６０００本。
１２０００本の収束糸を用いて縦糸・横糸ともに、３０
００本、１０００本、６０００本、２０００本、１２０
００本、２０００本、６０００本、１０００本、３００
０本、１０００本・・・・・・の順に８朱子織にした織
布を用いたプリプレグを４０枚用意し、隣接するプリプ
レグの凹凸ができるだけ重ならないように重ね合わせ加
圧成形した。
００本、１０００本、６０００本、２０００本、１２０
００本、２０００本、６０００本、１０００本、３００
０本、１０００本・・・・・・の順に８朱子織にした織
布を用いたプリプレグを４０枚用意し、隣接するプリプ
レグの凹凸ができるだけ重ならないように重ね合わせ加
圧成形した。
（２）その後比較例Ｉと同じ条件で焼成し炭素繊維強化
炭素複合材料を得た。
炭素複合材料を得た。
実施例５
（１）線径５μｍ程度のＰＡＮ系炭素繊維の１０００本
フィラメントを平織にした織布と線径１２μｍ程度のピ
ッチ系炭素繊維の２０００本フィラメントを平織にした
織布と、線径８μｍ程度のレーヨン系炭素繊維の３００
０本フィラメント数を平織にした織布を使用したプリプ
レグをそれぞれ１５枚用意し、ＰＡＮ系、ピッチ系、レ
ーヨン系・・・・・の順に重ね合わせ加圧成形した。
フィラメントを平織にした織布と線径１２μｍ程度のピ
ッチ系炭素繊維の２０００本フィラメントを平織にした
織布と、線径８μｍ程度のレーヨン系炭素繊維の３００
０本フィラメント数を平織にした織布を使用したプリプ
レグをそれぞれ１５枚用意し、ＰＡＮ系、ピッチ系、レ
ーヨン系・・・・・の順に重ね合わせ加圧成形した。
（２）その後比較例Ｉと同じ条件で焼成し炭素繊維強化
炭素複合材料を得た。
炭素複合材料を得た。
比較例１．実施例１〜５で得た炭素繊維強化炭素複合材
料の層間剪断強度を測定した。ここで測定は、試験片寸
法７（幅）×５（厚さ）ｘ３０（長さ）、スパン２０ｕ
、クロスヘッド速度０ 、５ ｘｘ／ｍ１ｎｓの３点曲
げ試験法でおこなった。その結果を第１表に示す。
料の層間剪断強度を測定した。ここで測定は、試験片寸
法７（幅）×５（厚さ）ｘ３０（長さ）、スパン２０ｕ
、クロスヘッド速度０ 、５ ｘｘ／ｍ１ｎｓの３点曲
げ試験法でおこなった。その結果を第１表に示す。
表層間剪断強度
［発明の効果］
以上のように本発明の炭素複合材料は、層間接着力が強
く、全体としての強度も高く等方的であり、その製造に
おいても特に複雑な工程を必要としない炭素繊維強化炭
素複合材料である。
く、全体としての強度も高く等方的であり、その製造に
おいても特に複雑な工程を必要としない炭素繊維強化炭
素複合材料である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２次元織炭素繊維織布を用いたプリプレグの複数が
積層されてなる炭素繊維強化炭素複合材料において、隣
接するプリプレグの織布による表面状態が互いに異なっ
ていることを特徴とする炭素繊維強化炭素複合材料。 ２、織布の、あみ方、糸間隔、収束系のフィラメント数
、炭素繊維の種類、もしくは織布のおき方、又はそれら
の組み合わせが異なることにより、隣接するプリプレグ
の織布による表面状態が互いに異なっている特許請求の
範囲第１項記載の炭素繊維強化炭素複合材料。 ３、織布のあみ方が、平織、朱子織、綾織のいずれかで
ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の炭素繊維強
化炭素複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129147A JPH0813520B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129147A JPH0813520B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293051A true JPS63293051A (ja) | 1988-11-30 |
| JPH0813520B2 JPH0813520B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=15002295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129147A Expired - Lifetime JPH0813520B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813520B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03193664A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-23 | Nippon Steel Corp | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
| JP2011157230A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Covalent Materials Corp | 炭素繊維強化炭素複合材ルツボ及びこのルツボの製造方法 |
| WO2012133013A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 東洋紡績株式会社 | 繊維強化熱可塑性樹脂の積層成形品 |
| JP2013124194A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Ibiden Co Ltd | Ｃ／ｃ複合材積層体 |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62129147A patent/JPH0813520B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03193664A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-23 | Nippon Steel Corp | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
| JP2011157230A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Covalent Materials Corp | 炭素繊維強化炭素複合材ルツボ及びこのルツボの製造方法 |
| WO2012133013A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 東洋紡績株式会社 | 繊維強化熱可塑性樹脂の積層成形品 |
| JP2013124194A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Ibiden Co Ltd | Ｃ／ｃ複合材積層体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0813520B2 (ja) | 1996-02-14 |
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